UdZ 1-2014

29 Unternehmen der Zukunft 1/2014 UdZ FIR-Forschungsprojekte ProSense: Hochauflösende Produktionssteuerung auf Basis kybernetischer Unterstützungssysteme und intelligenter Sensorik Aufbau eines cyber-physischen Produktionssystems Das Forschungsprojekt „ProSense“ verfolgt unter anderem die Zielsetzung, ein cyber- physisches Produktionssystem aufzubauen. Als Analogie wird hierzu der menschliche Organismus als anpassungsfähiges System par excellence genutzt. Die Wirkungsprinzipien des menschlichen Organismus, d. h. eines lebensfähigen Systems, werden somit auf das Produktionssystem übertragen. Ein Produktionssystem besteht dabei aus vielen, dezentra- len Lenkungsmechanismen (= Regelkreisen), welche miteinander in Verbindung stehen. Die Lenkungsmechanismen im Produktionssystemmüssen, wie auch die Mechanismen im Körper (z. B. für die Regelung der Körpertemperatur), bestimmteAnforderungen an die Regelungsgüte und die Echtzeitfähigkeit erfüllen. Im Folgenden wird die Vorgehensweise zur Entwicklung eines cyber-physischen Produktionssystems näher beschrieben. Dieser Beitrag entstand im Rahmen des Forschungsvorhabens ProSense „Hochauflösende Produktionssteuerung auf Basis kybernetischer Unterstützungssysteme und intelligenter Sensorik“, welches mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmenkonzept „Forschung für die Produktion von morgen“ sowie der Förderinitiative „Intelligente Vernetzung in der Produktion – Ein Beitrag zum Zukunftsprojekt Industrie 4.0“ (Förderkennzeichen 02PJ2490) gefördert und vom Projektträger Karlsruhe (PTKA) betreut wird. Zur Entwicklung einer hochauflösenden, adap- tiven Produktionssteuerung auf Basis kyberne- tischer Unterstützungssysteme und intelligenter Sensorik ist es erforderlich, folgende Punkte zu berücksichtigen: Die Steuerungssysteme müs- sen in der Art und Weise gestaltet werden, dass diese mittels hochauflösender Daten und deren intelligenter Verarbeitung, Interpretation und anschließender Visualisierung den Menschen als Entscheider optimal bei der Steuerung der Produktion unterstützen, um damit die Effizienz der Wertschöpfungsprozesse nachhaltig zu stei- gern. Dies führt zu einer erhöhten Transparenz des gesamten Fertigungssteuerungsprozessen, wovon alle partizipierenden Personen profi- tieren können. Der Fertigungssteuerer erhält aufgrund der bereitgestellten Informationen ein besseres Bild über den Status der Produktion und kann diese zukünftig besser einstellen. Der Maschinensteuerer wiederum kann bes- ser nachvollziehen, warum die angestoßenen Umplanungen notwendig sind. Das alleinige Zusammenfügen der einzelnen Bausteine wie intelligente Sensorik, hoch- auflösende Daten, anwendungsfreundliche Visualisierung usw. führt nicht zu einer ziel- führenden Unterstützung der Produktion. Um das Zusammenspiel aller Bausteine zu gewähr- leisten, ist es notwendig, eine grundlegende Struktur zu entwickeln, die als Ordnungsrahmen für das cyber-physische Produktionssystem genutzt werden kann. Seine Aufgabe besteht darin, das System, welches aus zentralen und dezentralen Einheiten besteht, anhand spezi- fischer Anforderungen (Güteanforderungen wie Stabilität und Störkompensation sowie Echtzeitanforderungen wie Rechtzeitigkeit, Vorhersagbarkeit und Synchronisierung des Zielsystems) zu lenken. Bild 1 zeigt das Zielbild Projekttitel ProSense Projekt-/ Forschungsträger BMBF; PTKA Förderkennzeichen 02PJ2490 Projektpartner FHAachen; Deutsches Institut für Normung (DIN) e. V.; Ergoneers GmbH; etagis GmbH; Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft (IAW) der RWTH Aachen; MSR Technologies GmbH; Ortlinghaus-Werke GmbH; PSIPENTA Software Systems GmbH; SICKAG; Verband DeutscherMaschinen- undAnlagenbau (VDMA) e. V.; Werk- zeugmaschinenlabor (WZL) der RWTHAachen Ansprechpartner Dipl.-Wirt.-Ing. Jan Meißner Internet www.prosense.info Bild 1: Zielbild des cyber-physischen Produktionssystems Industrie 4.0